动物营养学报    2019, Vol. 31 Issue (6): 2745-2751    PDF    
饲料中添加核苷酸对草鱼生长性能、体成分及血清生化指标的影响
王红权1,2 , 李瑞1 , 金柏涛3 , 赵玉蓉1     
1. 湖南农业大学动物科学技术学院, 长沙 410128;
2. 水产高效健康生产湖南省协同创新中心, 常德 415000;
3. 常德大北农饲料有限公司, 常德 415000
摘要: 本试验旨在研究饲料中添加核苷酸对草鱼生长性能、体成分及血清生化指标的影响。选取初始体重为(10.79±0.25)g的健康草鱼720尾,随机分为6个组,每组4个重复,每个重复30尾鱼。各组分别饲喂在基础饲料中添加0(对照)、0.015%、0.030%、0.060%、0.120%和0.180%核苷酸的饲料。试验期60 d。结果表明:1)饲料中添加核苷酸对草鱼的增重率、特定生长率、饲料系数以及体成分均无显著影响(P>0.05)。2)与对照组相比,饲料中添加核苷酸显著降低了草鱼血清丙二醛(MDA)含量(P < 0.05),显著增加了草鱼血清总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、溶菌酶(LSZ)活性及补体3(C3)含量(P < 0.05)。由此可见,饲料中添加核苷酸对草鱼生长性能和体成分无显著影响,可提高草鱼的抗氧化能力和非特异性免疫能力。通过回归分析得出,当饲料核苷酸添加水平在0.082%~0.150%时,草鱼的抗氧化能力和非特异性免疫能力较佳。
关键词: 核苷酸    草鱼    生长性能    血清生化指标    
Effects of Dietary Nucleotides on Growth Performance, Body Composition and Serum Biochemical Parameters of Grass Carp (Ctenopharyngodon idella)
WANG Hongquan1,2 , LI Rui1 , JIN Botao3 , ZHAO Yurong1     
1. College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;
2. Hunan Collaborative Innovation Center for Efficient and Healthy Production of Aquatic Products, Changde 415000, China;
3. Changde Dabei Agricultural Feed Company Limited, Changde 415000, China
Abstract: This experiment was conducted to investigate the effects of dietary nucleotides on growth performance, body composition and serum biochemical parameters of grass carp (Ctenopharyngodon idellus). A total of 720 healthy grass carp with initial body weight of (10.79±0.25) g were randomly divided into 6 groups with 4 replicates in each group and 30 fish in each replicate. Fish in each group were the basal diet supplemented with 0 (control), 0.015%, 0.030%, 0.060%, 0.120% and 0.180% nucleotides, respectively. The experiment lasted for 60 days. The results showed as follows:1) dietary nucleotides had no significant effects on weight gain rate, specific growth rate, feed conversion ratio and body composition of grass carp (P>0.05). 2) Compared with the control group, dietary nucleotides significantly decreased the serum malondialdehyde (MDA) content of grass carp (P < 0.05), and significantly increased the total superoxide dismutase (T-SOD), catalase (CAT), lysozyme (LSZ) activities and complement 3 (C3) content in serum of grass carp (P < 0.05). These results indicate that dietary nucleotides have no significant effects on growth performance and body composition of grass carp, and can improve the antioxidant capacity and non-specific immunity capacity of grass carp. According to the regression analysis, when dietary nucleotides supplemental level is 0.082% to 0.150%, the antioxidant capacity and non-specific immunity capacity of grass carp are better.
Key words: nucleotides    grass carp    growth performance    serum biochemical parameters    

核苷酸由嘌呤碱基或嘧啶碱基、核糖或脱氧核糖以及磷酸3种物质结合而成,是生物体内具有调节能量代谢、传递细胞信号、编码遗传信息和作为辅酶等重要的生理生化功能的一类低分子化合物[1]。由于核苷酸在动物体内存在从头合成途径和补救途径,而且又无特异性缺乏症,因此长期以来一直被人们视为非必需营养素[2]。但近年来一些研究表明,当生物肝脏损伤、饥饿、迅速生长或受到免疫挑战时,内源核苷酸就不能满足动物组织和细胞代谢的需要,此时就需要补充外源核苷酸来维持动物体各项生理机能,因此将其定义为“半必需营养素”或“条件必需营养素”[3]。添加外源核苷酸可迅速通过补救途径合成相应的核苷酸,并反馈抑制从头合成途径,起到节省能量和氨基酸的作用[4]。核苷酸碱基的氮氧原子能够捕获亚油酸氧化过程中形成的自由基,并能整合加速氧化的铜和铁等离子,减少由脂质过氧化引起的细胞膜及各种DNA的损伤,因此可作为内源性自由基清除剂和抗氧化剂[5]。目前,外源核苷酸的添加对水产动物影响的研究报道较多[6-14],但不同学者在不同水产动物上得出的结论不一致,其对草鱼的影响尚未见报道。草鱼是我国的重要经济鱼类之一,当前的高密度集约化养殖模式常使其处于应激状态。因此,本试验以草鱼为研究对象,研究饲粮添加不同水平核苷酸对其生长性能、体成分及血清生化指标的影响,确定核苷酸的适宜添加水平,以期为草鱼高效环保配合饲料的配制和草鱼的健康养殖提供理论参考。

1 材料与方法 1.1 试验动物及分组

试验草鱼由湖南省岳阳市湘阴县水产科研所提供,选取初始体重为(10.79±0.25) g的健康草鱼720尾,随机分为6个组,每组4个重复,每个重复30尾鱼。各组分别饲喂在基础饲料中添加0(对照)、0.015%、0.030%、0.060%、0.120%和0.180%核苷酸的试验饲料。试验期60 d。

1.2 试验饲料

试验用核苷酸为混合核苷酸,包括5种核苷酸:胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸、鸟嘌呤核苷酸、腺嘌呤核苷酸、次黄嘌呤核苷酸,购自山东凯盛生物化工有限公司,纯度均大于99%。将5种核苷酸按质量比等比例均匀混合制备成核苷酸混合物。试验所用其他饲料原料购于长沙湘中饲料有限公司,根据《草鱼配合饲料》(SC/T 1024—2002)营养标准配制基础饲料,基础饲料组成及营养水平见表 1。所有饲料原料先分别粉碎,全部通过0.425 mm的筛,然后按照配方要求准确称量,采用逐级稀释混合扩大法将所有饲料原料混合均匀,通过SLX-80型双螺杆挤压机制成直径为2 mm的颗粒料,自然风干后置于-20 ℃冰箱中保存备用。

表 1 基础饲料组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)
1.3 饲养管理

养殖试验在湖南省岳阳市湘阴县水产科研所的室内水泥池中吊立的网箱(1.0 m×1.0 m×1.0 m)中进行,养殖用水为曝气后的自来水。试验开始前将草鱼在室内水泥池中暂养2周,期间投喂6种试验饲料的等比混合饲料。暂养结束后,选取初始均重为(10.79±0.25) g的健康草鱼720尾,随机分成6个组,每个组4个重复(网箱),每个网箱放养30尾鱼,分别投喂6种试验饲料。

每天08:00和16:00各投喂1次,日投喂量为鱼体重的3%~5%,上午投喂40%,下午投喂60%,其具体投喂量根据摄食情况调整。试验期间,采用自然光照周期,每天上午投喂前,更换水泥池水(1/3体积),观察并记录试验鱼的摄食及活动状况,每15 d对网箱进行清洗1次。水体溶氧含量≥6 mg/L,水温为(27±3) ℃,pH为7.3±0.3,氨氮含量<0.20 mg/L,亚硝态氮含量<0.01 mg/L。

1.4 样品采集及指标测定

在养殖试验结束时,停食24 h后将所有网箱中的草鱼以网箱为单位捞出计数、称重,计算增重率、特定生长率和饲料系数。

每个网箱另随机选取接近平均体重的鱼4尾,称重后-20 ℃冷冻保存,用于常规养分含量的测定。试验饲料和鱼体的水分、粗脂肪、粗蛋白质和粗灰分含量测定分别采用105 ℃恒温干燥法(GB/T 5009.3—2003)、索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)、凯氏定氮法(GB/T 5009.5—2003)和550 ℃马福炉灰化法(GB/T 5009.4—2003)。

每个网箱随机选取3尾鱼,经40 mg/L丁香油[15]麻醉后分别称重,用1 mL无菌注射器从尾静脉取血,4 ℃冰箱静置2 h,3 500 r/min离心10 min后分离血清,-20 ℃冷冻保存,用于血清生化指标的测定,血清生化指标均采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒,按操作说明书测定。

1.5 数据处理与统计分析

试验数据用Excel 2010和SPSS 24.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),结果均以平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05为差异显著,若组间有显著差异,再用Duncan氏法进行多重比较检验。最后对差异显著的指标用二次曲线模型进行回归分析,以确定饲料核苷酸的适宜添加水平。

2 结果 2.1 饲料中添加核苷酸对草鱼生长性能的影响

表 2可知,饲料中添加核苷酸对草鱼的增重率、特定生长率和饲料系数均无显著影响(P>0.05)。但与对照组相比,5个核苷酸添加水平组的增重率和特定生长率均有所提升,当核苷酸添加水平为0.030%时增重率和特定生长率达到峰值,随后随着核苷酸添加水平的升高其增重率和特定生长率略有下降。与对照组相比,0.015%、0.030%、0.060%、0.120%和0.180%核苷酸组的增重率分别增加了11.27%、22.57%、10.86%、6.96%和9.05%,特定生长率分别增加了7.32%、14.63%、7.32%、4.07%和4.07%,饵料系数分别下降了5.69%、5.21%、0.00%、1.42%和0.00%。

表 2 饲料中添加核苷酸对草鱼生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary nucleotides on growth performance of grass carp
2.2 饲料中添加核苷酸对草鱼机体成分的影响

表 3可见,饲料中添加核苷酸对草鱼机体的水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均无显著影响(P>0.05)。

表 3 饲料中添加核苷酸对草鱼体成分的影响 Table 3 Effects of dietary nucleotides on body composition of grass carp
2.3 饲料中添加核苷酸对草鱼血清生化指标的影响

表 4可知,与对照组相比,5个核苷酸添加水平组的血清丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05),分别下降了49.8%、40.6%、14.8%、35.4%和28.1%;5个核苷酸添加水平组的血清总抗氧化能力(T-AOC)均有所提高,分别提高了4.1%(P>0.05)、36.7%(P<0.05)、38.0%(P<0.05)、162.4%(P<0.05)和97.2%(P<0.05);5个核苷酸添加水平组的血清总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性均显著提高(P<0.05),分别提高了6.7%、3.9%、16.6%、15.2%和11.2%;5个核苷酸添加水平组的血清过氧化氢酶(CAT)活性均显著提高(P<0.05);0.060%和0.120%核苷酸组的血清谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性显著提高(P<0.05);0.060%、0.120%和0.180%核苷酸组的血清酸性磷酸酶(ACP)活性显著提高(P<0.05);5个核苷酸添加水平组的血清溶菌酶(LSZ)活性显著提高(P<0.05),分别提高了72.3%、64.9%、105.5%、48.6%和54.8%;5个核苷酸添加水平组的血清补体3(C3)含量均显著提高(P<0.05)。

表 4 饲料中添加核苷酸对草鱼血清生化指标的影响 Table 4 Effects of dietary nucleotides on serum biochemical parameters of grass carp

分别对血清T-AOC和T-SOD、CAT、GST、ACP、LSZ活性及MDA、C3含量与饲料核苷酸添加水平进行二次曲线拟合,建立回归方程。由表 5可知,除血清MDA含量外(P=0.514 3),血清T-AOC和T-SOD、CAT、GST、ACP、LSZ活性及C3含量均随着饲料核苷酸添加水平的增加呈二次曲线变化(P<0.05)。根据回归方程分析得出,饲料核苷酸添加水平分别为0.150 3%、0.112 1%、0.082 2%、0.097 7%、0.138 1%、0.094 9%和0.089 9%时血清T-AOC和T-SOD、CAT、GST、ACP、LSZ活性及C3含量最高。综合上述结果,当饲料核苷酸添加水平在0.082%~0.150%时,草鱼的抗氧化能力和非特异性免疫能力最佳。

表 5 回归分析 Table 5 Regression analysis
3 讨论 3.1 饲料中添加核苷酸对草鱼生长性能和体成分的影响

本试验结果表明,饲料中添加核苷酸,经过60 d的饲养,对草鱼的增重率、特定生长率和饲料系数无显著影响。与对照组相比,0.030%核苷酸组的增重率和特定生长率分别增加了22.57%和14.63%,饲料系数下降了5.21%,其差异不显著的原因可能是由于组间差异较大所致(如增重率的SEM为16.08)。此研究结果与许丹丹等[16]、吴文俊等[13]和沙航等[14]研究结果相一致。但蓝汉冰等[17]研究发现,饲料中添加核苷酸粗提物能有效提高凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)增重率、存活率,降低饲料系数。通常情况下,向基础饲料中添加的核苷酸常为核苷酸粗提取物、混合核苷酸和酵母核苷酸等[18]。有相关研究报道,饲料中添加酵母核苷酸或商品核苷酸可显著促进海鲈(Lateolabrax japonicus)[19]、锦鲤(Cyprinus carpio L.)幼鱼[20]、异育银鲫(Carassiu-sauratus gibelio)[21]的生长。本试验中,饲料中添加核苷酸对草鱼机体的水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量没有显著影响,这与在凡纳滨对虾[16]中的研究结果类似。但是也有不同于本试验结果的相关报道。如向枭等[22]研究表明,基础饲料中添加外源酵母核苷酸组的鲤鱼机体粗蛋白质、粗脂肪含量显著高于对照组;Abtahi等[23]研究表明,基础饲料中添加0.038%和0.053%的外源核苷酸饲养鲟鱼60 d后可以显著提高机体粗蛋白质含量。出现上述差异的原因有很多,如纯品单核苷酸混合物中的成分与酵母核苷酸的不同、酵母核苷酸或者核苷酸粗提物中各种单核苷酸的组成比例不同、研究对象的基因水平和初始体重不同、养殖环境的不同以及投喂的时间不同等。有关外源核苷酸对草鱼的生长性能及体成分影响的研究报道较少,其作用机理尚不清楚,有待更深入的研究。

3.2 饲料中添加核苷酸对草鱼血清生化指标的影响

MDA是膜脂过氧化产物之一,其含量能够反映脂质的氧化水平,并且在一定程度上呈现出负相关的关系,血清MDA含量下降说明机体抗氧化能力增强,血清MDA含量上升说明机体的抗氧化能力降低,因此被作为机体细胞抗氧化能力评价指标之一。本试验结果表明,5个核苷酸添加水平组的血清MDA含量均显著降低,说明饲料中添加核苷酸有助于清除草鱼组织中的自由基,阻止脂质过氧化作用。T-AOC用来表示酶类与非酶类的抗氧化能力的总和,是衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标,其大小可以反映机体对外来刺激的代偿能力。超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内重要的抗氧化酶,可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害,并及时修复受损细胞,复原因自由基对细胞造成的伤害。CAT可促使过氧化氢(H2O2)分解为分子氧和水,清除体内的H2O2,从而使细胞免于遭受H2O2的毒害,是生物防御体系的关键酶之一。GST的活性跟机体T-AOC呈正相关的关系,即GST活性增高时表明机体抗氧化能力增强,GST活性减少表明机体抗氧化能力减弱。向枭等[22]研究表明,基础饲料中添加外源酵母核苷酸组鲤鱼血清SOD活性显著高于对照组;韩春艳等[24]研究发现,添加外源核苷酸能提高罗非鱼血清SOD活性;孟玉琼[25]研究表明,外源核苷酸能提高大菱鲆血清总抗氧化能力和GST活性,降低血清MDA含量。本试验研究表明,5个核苷酸添加水平组的血清总抗氧化能力均有所提高,除0.015%核苷酸组外其他各组与对照组有显著差异;与对照组相比,5个核苷酸添加水平组的血清T-SOD活性均显著提高,分别提高6.7%、3.9%、16.6%、15.2%和11.2%;5个核苷酸添加水平组的血清CAT活性均显著提高,0.060%和0.120%核苷酸组的血清GST活性显著提高。这说明基础饲料中添加适量水平的核苷酸有利于提高草鱼的抗氧化能力,但其作用机制尚有待进一步深入研究。

LSZ能水解致病菌中黏多糖,具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。ACP在细胞内主要定位于溶酶体内,是巨噬细胞溶酶体的标志酶,参与机体磷酸化以及去磷酸化代谢反应。C3是血清中含量最高的补体成分,可介导免疫和炎症反应。刘莹等[2]和王锐等[26]研究表明,外源核苷酸能显著提高大菱鲆和异育银鲫血清LSZ活性,从而增强非特异性免疫功能以及抵抗病原微生物感染的能力。本试验研究结果也表明,与对照组相比,0.060%、0.120%和0.180%核苷酸组的草鱼血清ACP活性显著提高,5个核苷酸添加水平组的血清溶菌酶活性和C3含量均显著提高,但其作用机理还不是很清楚,可能是由于机体不能合成足够的核苷酸,当补充外源核苷酸后,核苷酸进入体内的核苷酸池,促使与免疫有关细胞如白细胞、吞噬细胞的增殖、分化以及促进免疫因子的分泌,从而增强机体的非特异性免疫力。

本试验就饲粮核苷酸添加水平对草鱼生长性能和血清部分抗氧化和非特异性免疫指标进行了探讨,但其进一步作用机制还有待深入研究。用二次曲线模型进行回归分析,由回归曲线的极值分析得出,当饲料中核苷酸的添加水平在0.082%~0.150%时,草鱼的抗氧化能力和非特异性免疫能力较佳。

4 结论

① 饲料中添加核苷酸对草鱼生长性能和体成分含量无显著影响,可提高草鱼的抗氧化能力和非特异性免疫能力。

② 通过回归分析得出,当饲料核苷酸添加水平在0.082%~0.150%时,草鱼的抗氧化能力和非特异性免疫能力较佳。

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